分段調度優化與堆場規劃研究

2023年12月27日發(作者：合韻)

第３５卷　增刊　２Ｏ１２年６月　上海船舶運輸科學研究所學報　Ｖｏ１．３５　Ｓｕｐ．　ＪＯＵＲＮＡＩ　ＯＦ　ＳＨＡＮＧＨＡＩ　ＳＨＩＰ　ＡＮＤ　ＳＨＩＰＰＩＮＧ　ＲＥＳＥＡＲＣＨ　ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ　Ｊｕｎ．２０ｌ２　文章編號：１６７４—５９４９（２０１２）Ｓ一００８１—０４　分段調度優化與堆場規劃研究　謝　甜　（中海工業（江蘇）有限公司，江蘇揚州２２５２００）　摘　要：為解決公司目前分段堆場堆放混亂、分段難查詢等問題，綜合分析各部門分段建造及船舶合攏的一般規　律。提出了分段調度和場地規劃方案。對提高分段場地利用率、保證生產順利進行具有重大現文意義。　關鍵詞：船體分段；分段堆場；調度；場地規劃　中圖分類號：Ｕ６９３　．７　文獻標志碼：Ａ　Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｈｕｌｌ　Ｓｅｃｔｉｏｎ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　Ｓｅｃｔｉｏｎ　Ｓｔｏｒａｇｅ　Ｙａｒｄ　Ｐｌａｎｎｉｎｇ　Ｘ　ｅ　Ｔｉａｎ　（Ｃｈｉｎａ　Ｓｈｉｐｐｉｎｇ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ（Ｊｉａｎｇｓｕ）Ｃｏ．，Ｉ　ｔｄ．，Ｙａｎｇｚｈｏｕ，Ｊｉａｎｓｕ　２２５２００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　Ａｉｍ　ｏｆ　ｓｏｌｖｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃｈａｏｓ　ｏｆ　ｓｃａｔｔｅｒｅｄ　ｓｈｉｐ　ｓｅｃｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　ａｃｈｉｅｖｉｎｇ　ｅａｓｙ　ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅｍ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ａｎａｌｙｚｅｓ　ｔｈｅ　ｒｅｇｕｌａｒｉｔｙ　ｏｆ　ｓｅｃｔｉｏｎ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ａｎｄ　ａｓｓｅｍｂｌｙ，ａｎｄ　ｐｒｏｐｏｓｅｓ　ｔｈｅ　ｓｃｈｅｍｅ　ｏｆ　ｓｅｃｔｉｏｎ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｓｔｏｒａｇｅ　ｙａｒｄ　ｐｌａｎｎｉｎｇ，　ｌｅａｄｉｎｇ　ｔＯ　ｈｉｇｈｅｒ　ｌａｎｄ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ａｎｄ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｈｕｌｌ　ｓｅｃｔｉｏｎ；ｓｅｃｔｉｏｎ　ｓｔｏｒａｇｅ　ｙａｒｄ；ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；ｓｔｏｒａｇｅ　ｙａｒｄ　ｐｌａｎｎｉｎｇ　０　引　言　中海工業（江蘇）有限公司（以下簡稱公司）是中國海運（集團）總公司的一級子公司，位于江蘇省江都沿　江開發區，生產區占地２９５萬平方米，岸線長３　５００　ｒｎ，擁有“ｊ塢一臺”。目前有“兩塢一臺”正常運作，主要　生產５７　０００　ｔ散貨船系列船型，每一批次有５條５７　０００　ｔ散貨船同時進行建造。　船體分段是船舶建造過程中的中間產品，建造工藝復雜、步驟多、工種多，需要多次Ｔ位變換，且每次所　需要的場地較大，所用運輸車輛成本高，消耗資源較多，應盡量減少移動次數。分段堆場作為分段存放的場　地需要合理的規劃，才能使造船生產流暢、高效地進行。　１現階段分段堆場的問題　公司因同一批次建造的船舶數量較多，分段較多，因此容易出現諸多問題。　１．分段堆放目前缺乏好的規劃，分段調度僅憑分段調度人員的經驗隨意擺放，調度混亂，隨意性較大，造　成調度周期長，分段不能按期運至目標場地等問題。　２．分段因堆放無規律，對分段查詢造成一定的困難，為管道預裝施工帶來很大麻煩。　３．分段因形狀不同，曲直不一，隨意堆放造成分段堆場利用率降低。　４．分段制造與分段搭載的周期的不協調性，造成分段大量冗余，目前新廠房暫時未啟動，用做分段堆放　場地使用，暫時緩解分段冗余造成的問題。一旦新廠房啟用，若分段堆場不進行優化，勢必對以后生產造成　收稿日期：２０１２—０３—２２　作者簡介：謝甜（１９８５），男，湖北武漢人，助理工程師，主要從事船舶生產管理工作。　

８２　上海船舶運輸科學研究所學報　２０１２年增刊　混亂。　５．部分地方未留平板車通道，造成分段難以轉運的問題。　２分段堆場的優化流程　一艘船通常由上百個分段組成，而堆場作為分段　存儲的場地，不同的時期所容納的分段具有非固定性。　優化分段堆場布局則需要考慮分段時間性和分段空間　布局位置這兩方面的因素，并應滿足一定的約束條件，　從而實現時間和空間的優化指標。時間性指分段進入　和離開工作區域的時間，空間布局規劃是指確定分段　在工作平臺的具體擺放位置。根據船舶建造過程建立　分段空間調度方法流程見圖１。　通過圖１的步驟逐漸形成分段調度方案，使分段　圖１分段調度方案建立流程圖　在時間和空間上的調度達到相對動態平衡，可有效提高分段堆場利用率，減少分段調度周期，從而提高生產　效率。　３分段建造計劃分析　３．１分段建造的過程分析　１個分段需要經過分段建造、分段預裝、分段噴砂或者打磨、分段噴漆、分段區域搭載這些過程（見圖２）。　圖２分段運輸圖　由圖２可知，分段在不同的時間需要進入不同的場地，若無運輸計劃則會出現分段在同一地點大量存儲　的現象。所以需要為每個分段制定時間計劃，包括分段進入和離開該堆場區域的時間及出現滯留現象的解　決辦法等。為使分段調度人員能夠明確分段在堆場的出入狀況，可以用分段標牌對每１個分段屬性進行標　示（見圖３），從而有效解決分段隨意擺放問題。　圖３分段標牌　３．２分段制造計劃編排　分段生產計劃編排對分段堆場的規劃具有重大的影響。不需要的分段提前進入場地，需要的分段卻遲　遲沒有完工，將使分段冗余度增大，從而加大分段調度困難，同時還將使總組合攏拖期，影響正常生產。所以　優化分段調度首先要有一個完善的分段生產計劃。分段生產計劃的編排需要考慮多種因素。　１）符合公司兩塢一臺的分段搭載程序。　２）２個或３個需要總組在一起的分段制作時間需要具有協同性，其完工時間間隔應盡可能接近。　３）對船舶上建，機艙段這些總組花費時間多，且管道，電器，舾裝，通風，內裝工作量比較大的分段，分段　建造需要具有足夠的提前量。　４）分段制作順序還應符合吊裝順序下面的分段較上面的分段先完工的原則。　

謝甜：分段調度優化與堆場規劃研究　８３　只有分段制作計劃與兩塢一臺的總組合攏計劃相適應才能使分段堆場在動態的平衡中運行。　３．３分段制作計劃分析　分段標牌中分段屬性的確定需要根據公司的生產計劃來確定。在船舶建造過程中，由于分段的制造周　期要大于分段在船臺或船塢中的合攏周期，因此，為了縮短船體在船臺或船塢中的周期，不至于出現合攏吊　裝作業等待分段的現象，就必須有一定的分段儲備量。儲備量的多少要根據公司的生產設備、人員、效率以　及堆場面積綜合考慮，不僅要考慮空間限制，更重要的是考慮時間因素影響。根據公司近幾個月的搭載周期　和分段制作周期，可計算出１個動態的平衡量，來初步確定公司目前需要的分段儲備量。　３．３．１　公司目前各區域總組合攏周期統計　目前公司兩塢一臺的生產平均周期：　船臺為５５　ｄ；１＃塢為６０　ｄ；２＃塢為４５　ｄ，每次３條船搭載。　１—０　１　每條船的平均搭載周期Ｔ一　３．３．２　分段制作周期統計　』　：　ｔ　＊　一÷×（５５＋６０＋４５×３）一５０　ｄ。　Ｊ　圖４為公司４７　５００　ｔ船和４６　０００　ｔ船分段生產周期統計表。　由圖４可以看出，平均生產周期為８５天。　根據合攏搭載周期和分段制造周期的動態平衡可以得出單船分段存儲量變化（見圖５）。單船合攏平均　天數與分段制造周期比為５０：８５。兩者匹配的時間，分段制造就要比合攏吊裝時問提前３５／８５—４１　。相當　存儲量　于前３５　ｄ為分段制造，后５０　ｄ為吊裝和分段制造同步進行。根據統計，１條船分段數量大約為１５０個。則　單船儲備量為１５０４１　＝：＝６２個分段。按一批次５條船計算，分段總儲備量為３１０個。　圖　單　船　分　毆　量　變　化　時　問　４分段場地規劃分析　分段堆場的規劃是對全部分段堆場進行劃分、命名，然后開發“暗示性儲位標號”，以使船體分段與儲位　系統的每一個區域建立一一對應的關系。這樣可以有效　解決分段查找問題，解決分段托運的盲目性造成的場地　混亂、利用率低的問題。規劃場地需要考慮分段尺寸與　分段堆場劃分的統一性。　４．１分段數量統計　以４６　０００　ｔ散貨船為例：甲板分段為６個；艉部分段　為４個；機艙分段為８個；艏部分段為８個；貨艙雙層的　分段為１６個（分段擺放寬度其中３個９　ｍ左右，１３個介　于９．４８～９．９９　ｍ，長度為１８　ｍ以內）、頂邊艙為３２個　（分段擺放寬度其中３個７．８　ｍ左右，１３個介于９．４８～　９．９９　ｍ，長度為９．２　ｍ以內）、底邊艙為３２個（分段擺放　寬度其中３個７．２　ｍ左右，１３個介于９．４８～９．９９　ｍ，長　度為７．２　ｍ以內）、甲板分段為６個、橫艙壁為１２個、低　墩分段為１２個、上建分段為９個（寬度為１１　ｍ和１４　ｍ　兩種，長度為３２　ｍ以內）、圍屋分段為１個、艙口圍分段　圖６分段堆場平面圖　

８４　上海船舶運輸科學研究所學報　２０１２年增刊　為５個。　根據以上分段尺寸的統計，可初步確定區域劃分大小。　４．２場地規劃　圖６為公司２＃塢下游分段堆場平面圖。　分段堆場規劃需要遵循以下布局規則：　１）總組在一起的分段需要同時開工、同時完工，且在相鄰位置擺放。　２）為便于管道預裝、舾裝等工作，相鄰分段之間預留１～２　ＩＴＩ的空間。　３）預裝時間相近的分段分類擺放，如機艙段、雙層底分段、舷側分段、上建分段、艏艉段、艙口圍分段等；　不同類型的分段進行分類擺放。　４）分段擺放盡量按照將先出的分段擺在通道前的順序。　５）預留場地用作處理超過計劃出堆場的分段。　４．３場地劃分　根據分段尺寸統計數據，以及分段布局考慮的基本問題，可以進行分段堆場劃分尺寸規劃，將分段劃分　成５個區域擺放。Ａ為艏艉段、Ｂ為雙層底分段、ｃ為舷側分段、Ｄ為上建分段、Ｅ為劃分小區域，個數根據１　批次５條船，每條船４１　儲備量來計算并取整。　１）雙層底堆放區尺寸劃分，分段本身尺寸為９．９×１８—１３個。７×ｌ８的有３個，每個分段加放２　ｍ左　右的安全距離。為便于管理，尺寸盡量一致。所以分段堆場劃分為：　ｌｌ　ｍ×２０　ｍ，數量為１３×５×４１　一２７個，編碼為Ｂ０１－Ｂ２７；　９　ｍ×２０　１Ｔｔ，數量為３×５×４１　Ｙｏ－＿７個，編碼為Ｂ２８　Ｂ３４。　２）底邊艙和頂邊艙區域尺寸，按分段本身尺寸加放２　ｒｎ左右的安全距離。　劃分為：ｌｌ　ｍ×１０　１ＴＩ，數量為６４×５×４１　一ｌ３２個，編碼為ＣＯＯｌ—Ｃ１３２。　３）上建分段區域尺寸劃分，因為上級舾裝、管裝、電裝、通風、內裝較多，所需提前量比較大，所以需要留　一整批次所有分段存儲場地　１５　ＩＴＩ×３４　Ｉｎ，數量為２×５—１０個，編碼為：ＤＯ卜Ｄ１０；　１２　ＩＴＩｘ　３４　ＩＴＩ，數量為３ｘ　５—１０個，編碼為：Ｄ１ｌ－Ｄ２０；　１５　ｍ×２０　ｒｎ，數量為５個，編碼為：Ｄ２１　Ｄ２５。　４）艏艉分段區域將其劃分成較小的面積進行編碼，因為艏艉分段的曲度較大，尺寸的變化較大，且舾裝　件較多，因此每個分段根據分段的占地面積進行存放，并記錄所占用的所有編碼。　５）分段在規定出場地的時間，因兩塢一臺上一批次船暫時沒有下水，不能運至總組或者合攏區域；或者　未做好分段預裝，后續分段已經建造好的分段，需暫時存儲在分段堆場。該區域將其劃分成小的區域，分段　進入該區域后，記錄分段所占區域的兩對角編碼，即可知道該分段所占位置。　６）艙口圍、甲板、艙壁、低墩以及煙囪段等在新４００　ｔ堆場擺放，不在２＃塢下游堆場考慮范圍。　分段存儲根據所分段計劃編排，每個分段對應存儲在相應的區域。分段區域劃分后，對每塊區域用油漆　將其標出，并且標出該區域所能擺放的特定分段的分段號。這樣可以有效的進行場地管理。解決分段利用　率不高，分段隨意堆放等問題。　５　結　語　將分段和分段堆場之間建立一一對應關系，充分考慮分段時間因素和空間布局，優化分段堆場的流程控　制，對分段建造進行計劃分析，形成分段場地規劃方案，可以大大提高分段堆場運作效率，提高公司生產效率。　參考文獻：　［１］賴志向．船體分段堆場調度系統建模的探討￣ＥＢ／（）Ｉ　］．［２００９　０４　１３］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．１１９１ｗ．ｃｏｒｎ／ｐａｐｅｒ／ａｐｙｂ５ｉ．ｈｔｍ．　Ｅ２］張志英，王蕾，江志斌，李珍．面向船體曲面分段建造的空間調度方法Ｉ－ｊ］．上海交通大學學報，２００８（４）：５６９—５７３．　［３］李振亞．大連船舶重工船體分段建造中的配送管理研究［Ｄ］．大連：大連理Ｔ大學，２００９．　［４］韓柯．物流配送管理系統設計與實現［Ｊ］．現代電子技術，２００１（１０）：３６—３７．